智能交通燈的設(shè)計方案-文庫吧
2025-04-11 06:49 本頁面
【正文】 0pf之間選擇，由于本系統(tǒng)用到定時器，為了方便計算，采用了12MHZ的晶振，采用電容選擇30pf。圖4 時鐘電路圖3 顯示模塊電路設(shè)計該模塊由共陽LED數(shù)碼管組成，利用數(shù)碼管的動態(tài)掃描原理，由三極管進行鎖存，當(dāng)控制數(shù)碼管的IO口P20和P21為低電平時（及三極管基極為低電平），則三極管導(dǎo)通，VCC通三極管給數(shù)碼管供電，則數(shù)碼管被點亮，利用數(shù)碼管點亮的余輝和人眼的視覺暫留原理，則看起來數(shù)碼管是同時被點亮的。 圖5 顯示電路圖從設(shè)計完成的任務(wù)與要求來看，顯示通行時間必須用二位數(shù)碼管，從節(jié)省硬件資源的角度考慮，可采用掃描的方式來處理，對于7段數(shù)碼管，占用7個單片機的I/O口，另外設(shè)置2個電子開關(guān)對2位顯示進行配合，占用2個I/O端口，十字路口共需4組紅綠燈，加上轉(zhuǎn)換黃燈，一共是12只燈，須用12個端口進行控制，加上兩個方向的緊急通行按鈕，占2個I/O端口和一個蜂鳴器端口，因此實際占用的單片機I/O口為24個，為此，我們可以選用51系列單片機中的ATAT89S52來作為中央處理器。這款單片機的I/O口作為輸出時，具有較大的吸收電流能力，因此我們可以選用共陽型數(shù)碼管，這樣由單片機的I/O口就可以直接驅(qū)動，能簡化硬件電路的設(shè)計。4 單片機的硬件調(diào)試第一步為目測，單片機應(yīng)用系統(tǒng)電路全部手工焊接在洞洞板上，因此對每一個焊點都要進行仔細的檢查。檢查它是否有虛焊、是否有毛剌等。第二步為萬用表測試，先用萬用表復(fù)核目測中認為可疑的連線或接點，查看它們的通斷狀態(tài)是否與設(shè)計規(guī)定相符，再檢查各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象。第三步為加電檢查。當(dāng)系統(tǒng)加電時，首先檢查所有插座或器件引腳的電源端是否有符合要求的電壓值，接地端電壓值是否接近零，接固定電平的引腳端是否電平正確。第四步是聯(lián)機檢查。在對硬件電路調(diào)試過程中，還遇到了不少問題，第一次把所有的元件都焊上去后，都準備調(diào)試了，才發(fā)現(xiàn)正負電源的插針離得太近了，不容易接電源，本不該犯的錯誤，這些都是由于自己的粗心大意造成的，所以說，做任何事情都必需經(jīng)過“三思而后行”，來不得半點的馬虎，否則浪費了時間和精力三 交通信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計交通信號燈由紅燈、綠燈、黃燈組成。紅燈表示禁止通行，綠燈表示準許通行，黃燈表示警示。交通信號燈分為機動車信號燈、非機動車信號燈、人行橫道信號燈、車道信號燈、方向指示信號燈、閃光警告信號燈、道路與鐵路平面交叉道口信號燈。交通信號燈用于道路平面交叉路口，通過對車輛、行人發(fā)出行進或停止的指令，使各同時到達的人、車交通流盡可能減少相互干擾，從而提高路口的通行能力，保障路口暢通和安全。因此必須合理的設(shè)計路口主干道的系統(tǒng)。（一） 十字路口交通信號燈具體的控制要求 (1) 交通信號燈分布于東南西北，每個路口均有三個。南北方向綠燈和東西方向的綠燈不能同時亮；如果同時亮，則應(yīng)自動立即關(guān)閉信號燈系統(tǒng)，并立即發(fā)出報警信號。系統(tǒng)工作后，首先南北紅燈亮并維持30s；與此同時，東西綠燈亮，并維持25s時間，到25s時，東西綠燈熄滅。在東西綠燈熄滅時，東西黃燈亮并維持5s，然后東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時南北紅燈熄滅，南北綠燈亮；東西紅燈亮并維持30s；與此同時，南北綠燈亮并維持15s；然后，南北綠燈熄滅南北綠燈熄滅時，南北黃燈亮維持5s后熄滅；同時南北紅燈亮，東西綠燈亮。至此，結(jié)束一個工作循環(huán),如下交通信號燈變化表：交通信號燈變化表東西綠燈亮黃燈亮紅燈亮25S5S20S南北紅燈亮綠燈亮黃燈亮30S15S5S(2)在交通信號燈亮和閃爍的同時，路口設(shè)有兩位七段碼的顯示器倒數(shù)計時，讓車輛行人能夠清楚地知道再過多久信號燈就會發(fā)生變化。以便于司機和行人能夠在有限的時間內(nèi)準確的通行。（二）十字路口交通信號燈示意圖 交通信號燈共有12盞，每個路口各有紅，黃，綠三盞，具體分布如下圖所示：四 交通信號燈控制系統(tǒng)程序編制（一） 軟件設(shè)計流程軟件總體設(shè)計主要完成各部分的軟件控制和協(xié)調(diào)。本系統(tǒng)主程序模塊主要完成的工作是對系統(tǒng)的初始化，發(fā)送顯示數(shù)據(jù)，同時對鍵盤進行掃描，等待外部中斷，以及根據(jù)所需要的功能進行相應(yīng)的操作。交通燈根據(jù)其顯示情況可以分為四個狀態(tài)，可以通過定時來控制每個狀態(tài)的時間；通過定時也可以向LED數(shù)碼管中每隔1秒送一個數(shù)，顯示該狀態(tài)剩余的時間。其流程圖如圖所示。設(shè)置定時，顯示初始化南北綠燈亮，東西紅燈亮，延時南北黃燈閃爍，東西紅燈亮，延時 南北紅燈亮，東西綠燈亮，延時南北紅燈亮，東西黃燈閃爍，延時 開 始 圖41 主程序框圖（二）交通燈定時器模塊AT89S52單片機內(nèi)部有3個定時器T0，T1和T2，本次設(shè)計中使用T0工作在方式1，即16位定時器，定時50ms，20次中斷產(chǎn)生秒信號，從而控制紅綠燈的點亮?xí)r間。 工作方式寄存器TMOD用來設(shè)置T0、T1的工作方式。這次實習(xí)中設(shè)置TMOD=0x01，即T0工作于方式0（16位定時器）。內(nèi)部定時器/計數(shù)器用作定時器時，是對機器周期計數(shù)，每個機器周期的長度是12個振蕩周期。定時常數(shù)的設(shè)置可用一下方式計算：機器周期=12/12MHz=1us（65536定時常數(shù)）*=50ms 所以定時常數(shù)是50000。五 結(jié)論本論文介紹了一種基于AT89S52單片機的交通燈的設(shè)計方法，本論文完成了系統(tǒng)的硬件設(shè)計與制作，詳細介紹了系統(tǒng)硬件設(shè)計的過程，并結(jié)合軟件系統(tǒng)完成了整個系統(tǒng)的軟、硬件聯(lián)調(diào)，系統(tǒng)工作良好，實現(xiàn)了基本功能。通過本次設(shè)計，鞏固了我學(xué)習(xí)過的專業(yè)知識，也使我把理論與實踐從真正意義上相結(jié)合了起來，鍛煉了借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜集、查閱相關(guān)文獻資料和組織材料的綜合能力，從中我也認識到自己的不足之處，我會在日后的學(xué)習(xí)中加以改進與提高。經(jīng)過這次課程設(shè)計，我在各方面都有很大的提高。學(xué)到了很多不曾學(xué)過的東西，也使我學(xué)會了更好地利用一些資源和工具如圖書館及一些軟件查閱資料。在設(shè)計過程中也遇到很多的困難，遇到一些原理性不懂的時候就要去有針對性地查找資料或者請教知道老師和其他同學(xué)，然后加以吸收利用，提高了自己的應(yīng)用能力，擴充了自己的知識儲備，同時提高了動手能力。 參考文獻[1] [M].[2] [M].[3] （第2版）[M].[4] [M].清華大學(xué)出版社，2006.[5] [M].人民郵電出版社，2004.[6] 范風(fēng)強，[M].電子工業(yè)出版社.，2001.[
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